西门子6ES7215-1HG40-0XB0详细说明

1.行业介绍

近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。

20世纪80年代初期以前焊割设备****全部由国外焊割设备占领，80年代中后期国产焊割设备才逐步生产出并投放市场，90年代初随着国产焊割设备的发展，市场的迅速扩展，迫使国外企业到国内来发展，切割机的价格也大幅度下降。90年代后期由于国产焊割设备质量已趋稳定，价格也较前几年大幅度下降，因此已逐步取代了进口机。

随着我国工业向现代化迈进，****对焊割设备的需求逐年增大，加之国外发达国家由于已有大量焊割设备正在使用，故数控等离子切割机的普及受到一定制约，而我国焊割设备技术起步和应用较晚，形成供需缺口，导致我国焊割设备特别是数控等离子切割机的潜在市场巨大。

2.系统设计方案

2.1 方案背景

自动化焊接设备，也属于机器人的一种，是为摆脱对人力的依赖性，提升工作效率，或是为了提高安全性而迎刃而生的新型设备；根据自动化程度，自动化焊接设备可分为以下三类：　　

一.刚性自动化焊接设备刚性自动化焊接设备亦可称为初级自动化焊接设备，其大多数是按照开环控制的原理设计的。虽然整个焊接过程由焊接设备自动完成，但对焊接过程中焊接参数的波动不能进行闭环的反馈系统，不能随机纠正可能出现的偏差。　　

二.自适应控制自动化焊接设备；自适应控制的焊接设备是一种自动化程度较高的焊接设备，它配用传感器和电子检测线路，对焊缝轨迹自动导向和跟踪，并对主要的焊接参数进行实行闭环的反馈控制，整个焊接过程将按预先设定的程序和工艺参数自动完成。

三.智能化自动焊接设备；它利用各种**的传感元件，如视觉传感器，触觉传感器，听觉传感器和激光扫描器等，并借助计算机软件系统，数据库和专家系统具有识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。

2.2设备操作流程

3.硬件配置

设备系统采用台湾永宏FBs-PLC作为控制核心，以及与Unicom触摸屏良好结合实现焊接设备的强大功能。同时焊枪的旋转、拉杆的上下移动则通过步进电机来实现控制，如果对工艺要求精密，则选用伺服系统进行控制，同时通过编码器来进行数量的显示。

硬件配置：设备的核心为1台永宏FBs-40MAT系列PLC，1块7寸Unicon触摸屏，4台伺服电机，1个编码器。

4.结论（实施结果）

在散热器自动焊接设备中，永宏FBs系列PLC的性能的可靠性得到了更有力的证明，同时简单便捷的操作，为设备的推广提供了良好的基础；永宏FBs系列PLC以永宏自行研发的SoC为核心，整合中央处理器（CPU）、硬件逻辑处理器（HLS）、高速通讯口、高速计数器/定时器，NC定位等为一体，速度*快可达920KHz，稳定性更强。同时，结合永宏自己开发的WinProladder编程软件，通过简单而又直观的表格实现对通讯配置、高速定时/计数定义、脉冲输出控制等功能。

自动旋枪，自动二次压紧计数系统比手动焊接效率要高出150%以上。大大降低了焊接时间；生产产量高，相对于以前老式的暖气片焊接方式，产量提升程度达到200%以上，大大提高一个工厂可接单量；相对于以前的人工焊接，省去了大量了人工搬运成本，而且焊接工作更多靠机器自动焊接；操作界面简单易学，对于设备使用初学者使用特别简单，大大提高了使用者的使用体验。

1、硬件连接

             易能变频器本身带一个RS485接口，支持自由协议通讯，因此我们在选与PLC通讯的时候选择通过RS485接口按自由协议通讯，我们永宏PLC选择CB25通讯板，连线图如下;

图1  硬件连接图

        2、设置变频器参数：

        F0.00 频率输进通道选择---（03）串行口给定

        F0.02 运行命令通道选择---（03）串行口运行命令通道

        F2.14通讯配置        ----（3）9600BPS  1-8-1格式，偶校验

        F2.15本机地址        ----（1）地址为1

        3、易能变频器自由通讯协议

图2 主机命令帧格式

图3 从机命令帧格式

        3.2 主机命令协议

    4、 PLC控制要求

              在该控制系统中要求PLC控制变频器的正转、反转、停止及通过触摸屏输进频率。

              因此我们根据主机命令帧格式（图2）及主机命令协议表编写出通讯表格：

        4.1 正转带频率运行

        （1）协议命令

        （2）变换成通讯帧格式

        注1：由于数据区内要输进的频率是变化的，因此这里在PLC内对应的寄存器内全存进零。

        注2：由于数据区内的数据时变化的，因此校验和也是变化的，这里将其对应的寄存器内全存零。

        （3）频率输进及变换成ASCII格式

        触摸屏上输进频率存进R0,通过43号指令把R0中的数分别提出来，程序如下：

              把提取出来的数通过FUN64号指令变换成ASCII码格式，并写进相应寄存器，程序如下：

        （4）校验和计算

        计算方法：“从机地址”到“运行数据”全部字节的ASCII 码值的累加和。

        计算校验和程序如下：

              把求和后提取出来的数通过FUN64号指令变换成ASCII码并存进相应寄存器，程序如下：

        反转带频率运行则与上面步骤相同，这里就不再做具体讲解了